微波理论与技术思维导图
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微波的技术基础
思路：先归一化 负载阻抗；在圆 图上找到负载所 对应得点A向电 源方向的波数； 然后沿电源方向 旋转0.2，OA与 等反射系数模圆 的交点B即为输 入阻抗的归一化 值。
4.长32m得理想传输线，其特性阻抗 Z0 600 ，信 号源内阻为 RL 600 ，工作频率 f 200MHz ，终端 负载 ZL (22 j66) ，试求终端反射系数的模，驻
利用阻抗圆图求负载阻抗。 • 用于阻抗匹配与阻抗变换的工程计算。
• 举例：
• 2-32.1 已知负载导纳为0，要求输入导纳为j0.12， 求 l/ 。
2.32.1思路：先找到 导纳为0的点A，然 后找到j0.12点B，连 接O和点A，B知向 负载的波数，B－A 即为所求。
2-33.1 已知 ZL 0.4 j0.8 求 dmin1, d max1 ,VSWR和K。
波比和输入阻抗，若用 / 4 阻抗变换器将负载匹
配，求其接入位置和特性阻抗。
解：1归一化负载阻抗并在圆 图上找到此点A，记下向电 源方向的波数0.482。
2.过A做等 圆，交于实轴 B和C点，C点处的r即为驻波 比。利用 与VSWR的关 系求 。
3 计算工作波长 c / f 1.5m传输线 的相对 波长数 l / 21.33 ， 然后由A向电源方向 旋转 0.33 与等圆的 交点为D0.315，D点 即为归一化输入阻抗。
要理解掌握的概念：
传播常数： Z1Y1 (R1 jL1)(G1 jC1)
特性阻抗：
Z0
(R1 jL1) (G1 jC1)
相速和相波长：
vp v
1 L1C1
g
2
vp f
•
输入阻抗：Zin
d
V d 1 I d 1
•
4.长32m得理想传输线，其特性阻抗 Z0 600 ，信 号源内阻为 RL 600 ，工作频率 f 200MHz ，终端 负载 ZL (22 j66) ，试求终端反射系数的模，驻
利用阻抗圆图求负载阻抗。 • 用于阻抗匹配与阻抗变换的工程计算。
• 举例：
• 2-32.1 已知负载导纳为0，要求输入导纳为j0.12， 求 l/ 。
2.32.1思路：先找到 导纳为0的点A，然 后找到j0.12点B，连 接O和点A，B知向 负载的波数，B－A 即为所求。
2-33.1 已知 ZL 0.4 j0.8 求 dmin1, d max1 ,VSWR和K。
波比和输入阻抗，若用 / 4 阻抗变换器将负载匹
配，求其接入位置和特性阻抗。
解：1归一化负载阻抗并在圆 图上找到此点A，记下向电 源方向的波数0.482。
2.过A做等 圆，交于实轴 B和C点，C点处的r即为驻波 比。利用 与VSWR的关 系求 。
3 计算工作波长 c / f 1.5m传输线 的相对 波长数 l / 21.33 ， 然后由A向电源方向 旋转 0.33 与等圆的 交点为D0.315，D点 即为归一化输入阻抗。
要理解掌握的概念：
传播常数： Z1Y1 (R1 jL1)(G1 jC1)
特性阻抗：
Z0
(R1 jL1) (G1 jC1)
相速和相波长：
vp v
1 L1C1
g
2
vp f
•
输入阻抗：Zin
d
V d 1 I d 1
•
微波技术第2章5史密斯圆
1 VSWR
L
1L
1
1．圆图的概念
由于阻抗与反射系数均为复数， 而复数可用复坐标来表示，因此 共有两组复坐标：
• 归一化阻抗或导纳的实部和虚部 的等值线簇；
z(d ) Z(d ) r(d ) jx(d ) z e j Z0
• 反射系数的模和辐角的等值线簇。
(d) Re(d) j Im(d) (d) e j (d)
容性平面
20
4、两条特殊线： 1)Vmax线(电压最大线） 2）Vmin线（电压最小线）
Vmin线
Vmax线
21
（2）导纳圆图
当微波元件为并联时，使用导纳计算比较方便。
Y 1 G jB Z
归一化导纳:
电导及电纳
Y G jB
11
1
y
g jb
Y0
Y0
r jx 1
1
导纳圆图应为阻抗圆图旋转1800所得。
Z0 1
r2 Re 1 r
(d )
等式两端展开实
(d )
部和虚部，并令 两端的实部和虚
部分别相等。
2
12
Im 1 r
Re 1 2
12 12
Im x
x
上式为两个圆的方程。
6
r圆
r2
2
12
Re 1 r
Im 1 r
为归一化电阻的轨迹方程，当 r等 于常数时，其轨迹为一簇圆；
圆心坐标 r , 0
1r
半径
1
§2.5 史密斯圆图
史密斯圆图(Smith Chart)是利用图解法来求解 传输线上任一点的参数。
在传输线上任一参考面上定义三套参量：
①反射系数Γ； ②输入阻抗Zin； ③驻波系数VSWR和lmin
微波课件第1.1节)
A1 ez cos(t z) A2 ez cos(t z)
结论
传输线上任意点上的电压和电流都由二部分组成，在任一点处电压或
电流均由沿-z方向传播的入射波和沿+z方向传播的反射波叠加而成。
不管是入射波还是反射波，它们都是行波。
行波在传播过程中其幅度按ez 衰减，称 为衰减常数。而相位随z 连续滞后z ，故称 为相位常数。
《微波技术与天线》
第一章 均匀传输线理论之•均匀传输线方程及其解
第二类是均匀填充介质的金属波导管，因电磁波在管内 传播，故称为波导，主要包括矩形波导、圆波导、脊形波 导和椭圆波导等。
第三类是介质传输线，因电磁波沿传输线表面传播， 故称为表面波波导，主要包括介质波导、镜像线和单 根表面波传输线等。
《微波技术与天线》
第一章 均匀传输线理论之•均匀传输线方程及其解
2. 均匀传输线方程
当高频电流通过传输线时，在传输线上有：
导线将产生热耗，这表明导线具有分布电阻； 在周围产生磁场，即导线存在分布电感； 由于导线间绝缘不完善而存在漏电流，表明沿线各处有分布电导； 两导线间存在电压，其间有电场，导线间存在分布电容。
通解为
U z A1ez A2ez
I z A1ez A2ez Z0
Z0 (R jL) /(G jC)称为传输线的特性阻抗。 A1 , A2 为积分常数，由边界条件决定。
《微波技术与天线》
第一章 均匀传输线理论之•均匀传输线方程及其解
传输线的边界条件通常有以下三种
已知始端电压和始端电流Ui、Ii 已知终端电压和终端电流Ul、Il
《微波技术与天线》
第一章 均匀传输线理论之•均匀传输线方程及其解
5. 传输线的工作特性参数
人教版九年级物理下册《越来越宽的信息之路》基础思维课件(原创)
越来越宽的信息之路 基础思维课件
考情分析
本知识点主要介绍了微波通信、光纤通信、卫星通信和网络通信的知识。 随着通信技术的广泛应用,这部分考题也会在试卷中频频出现,随着微机 的普及,因特网的快速发展,网络通信的考查可能会成为这部分内容的重 点和热点。
思维导图
思维导图解读
1.微波通信
(1)微波通信 信息理论表明,作为载体的无线电波,频率越高,相同时间内传输的信息就越多,因此现代 通信技术所采用的频率越来越高了。微波通信就是其中应用比较广泛的一种。 (2)微波 微波是指波长在10 m~1 mm,频率在30 MHz~ 3×105 MHz的电磁波。由于微波的频率比无线电波的频率高得多,因此一条微波线路可 以同时开通几千、几万路电话。
思维导图解读
3.光纤通信
光纤通信是利用频率更高的光波进行信息传递。 (1)光纤通信的优点:频率高,信息传递的效率高,可以同时开通大量的频道,穿透性好。但 普通的光不可以,必须使用频率单一、方向高度集中的激光来传递信息。 (2)光导纤维 光纤通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维里传播。 光导纤维是很细很细的玻璃丝,通常数条光纤一起敷上保护层,制成光缆,用来传递电视、 电话等多种信息。由于光的频率很高,在一定时间内可以传输大量信息。
典例精析
【例5】判断下列说法的对错。 (1)宽带网络可以进行电视信号的传送。( ) (2)别人给你发来了电子邮件时,如果当时你的计算机正关机,邮件也不会丢失。( ) (3)宽带通信线路允许更多的人同时使用同一线路通话。( ) (4)声音通过话筒后变成的电信号是模拟信号,电报机发出的“滴滴答答”的信号是数字信号。( ) (5)现在商店卖的“数字电视”不能接收数字电视信号。( ) (6)电子邮件地址中“@”前面的字符是这个邮箱的用户名。( )
考情分析
本知识点主要介绍了微波通信、光纤通信、卫星通信和网络通信的知识。 随着通信技术的广泛应用,这部分考题也会在试卷中频频出现,随着微机 的普及,因特网的快速发展,网络通信的考查可能会成为这部分内容的重 点和热点。
思维导图
思维导图解读
1.微波通信
(1)微波通信 信息理论表明,作为载体的无线电波,频率越高,相同时间内传输的信息就越多,因此现代 通信技术所采用的频率越来越高了。微波通信就是其中应用比较广泛的一种。 (2)微波 微波是指波长在10 m~1 mm,频率在30 MHz~ 3×105 MHz的电磁波。由于微波的频率比无线电波的频率高得多,因此一条微波线路可 以同时开通几千、几万路电话。
思维导图解读
3.光纤通信
光纤通信是利用频率更高的光波进行信息传递。 (1)光纤通信的优点:频率高,信息传递的效率高,可以同时开通大量的频道,穿透性好。但 普通的光不可以,必须使用频率单一、方向高度集中的激光来传递信息。 (2)光导纤维 光纤通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维里传播。 光导纤维是很细很细的玻璃丝,通常数条光纤一起敷上保护层,制成光缆,用来传递电视、 电话等多种信息。由于光的频率很高,在一定时间内可以传输大量信息。
典例精析
【例5】判断下列说法的对错。 (1)宽带网络可以进行电视信号的传送。( ) (2)别人给你发来了电子邮件时,如果当时你的计算机正关机,邮件也不会丢失。( ) (3)宽带通信线路允许更多的人同时使用同一线路通话。( ) (4)声音通过话筒后变成的电信号是模拟信号,电报机发出的“滴滴答答”的信号是数字信号。( ) (5)现在商店卖的“数字电视”不能接收数字电视信号。( ) (6)电子邮件地址中“@”前面的字符是这个邮箱的用户名。( )
微波课件1-1234
微波课件1-1234
此处添加副标题内容
第 1 章 微波传输线理论
§1.1 传输线的基本概念 §1.2 长线理论 §1.3 传输线的特性参量和状态参量 §1.4 无耗传输线的工作状态 §1.5 圆图 §1.6 阻抗匹配
第 1 章 微波传输线理论
§1.1 传输线的基本概念
1．1．1 微波传输线分类 1．1．2 微波传输线的分析方法
2I
0
Z 1 Y 1 ( R 1 jL 1 ) G 1 ( jC 1 ) j
由式
V(z) = Aez + Bez = Vi(z) + Vr(z)
dV dz
Z1I，
可得电流的通解
I(z ) Z A 1 /z e Z 1 B / ( ze ) Z A 0e z Z B 0e z Ii(z ) Ir(z )
决定，而与负载的性质无关的参数。
1．特性阻抗(Characteristic Impedance)
比较电压和电流表达式
V(z) = Aez + Bez = Vi(z) + Vr(z) I(z )Z A 0e z Z B 0e z Ii(z ) Ir(z ) 可知，传输线上的入射波和反射波分别为
传输线上电压和电流的通解
V(z) = Aez + Bez = Vi(z) + Vr(z) I(z )Z A 0e z Z B 0e z Ii(z ) Ir(z ) A 和 B 是待定常数，由给定的边界条件来确定。
在负载 z = 0 处，V(0) = VL，I(0) = IL，即
VL A B，
IL
A Z0
dI ≈ V(G1 + jC1)dz =VY1dz
Y1 = G1 + jC1 ：单位
此处添加副标题内容
第 1 章 微波传输线理论
§1.1 传输线的基本概念 §1.2 长线理论 §1.3 传输线的特性参量和状态参量 §1.4 无耗传输线的工作状态 §1.5 圆图 §1.6 阻抗匹配
第 1 章 微波传输线理论
§1.1 传输线的基本概念
1．1．1 微波传输线分类 1．1．2 微波传输线的分析方法
2I
0
Z 1 Y 1 ( R 1 jL 1 ) G 1 ( jC 1 ) j
由式
V(z) = Aez + Bez = Vi(z) + Vr(z)
dV dz
Z1I，
可得电流的通解
I(z ) Z A 1 /z e Z 1 B / ( ze ) Z A 0e z Z B 0e z Ii(z ) Ir(z )
决定，而与负载的性质无关的参数。
1．特性阻抗(Characteristic Impedance)
比较电压和电流表达式
V(z) = Aez + Bez = Vi(z) + Vr(z) I(z )Z A 0e z Z B 0e z Ii(z ) Ir(z ) 可知，传输线上的入射波和反射波分别为
传输线上电压和电流的通解
V(z) = Aez + Bez = Vi(z) + Vr(z) I(z )Z A 0e z Z B 0e z Ii(z ) Ir(z ) A 和 B 是待定常数，由给定的边界条件来确定。
在负载 z = 0 处，V(0) = VL，I(0) = IL，即
VL A B，
IL
A Z0
dI ≈ V(G1 + jC1)dz =VY1dz
Y1 = G1 + jC1 ：单位
《微波技术》课件
03
微波器件与系统
微波振荡器
微波振荡器是产生微波信号的 电子器件，其工作原理基于电 磁振荡，通过在谐振腔内形成
电磁振荡来产生微波信号。
常见的微波振荡器有晶体振荡 器和负阻振荡器等，广泛应用 于雷达、通信、电子对抗等领
域。
微波振荡器的性能指标包括频 率稳定度、相位噪声、输出功 率等，这些指标直接影响着微 波系统的性能。
微波滤波器的设计需要考虑电 磁波理论、材料特性、工艺制 造等多个因素，以确保其性能 和可靠性。
微波天线
01
微波天线是用于发射和接收微波信号的设备，其工作原理基于电磁波 的辐射和接收。
02
常见的微波天线有抛物面天线、平板天线、八木天线等，广泛应用于 雷达、卫星通信、广播电视等领域。
03
微波天线的性能指标包括增益、方向性图、极化方式等，这些指标直 接影响着微波系统的性能。
微波技术的发展历程
要点一
总结词
微波技术的发展经历了从基础研究到实际应用的过程，目 前仍在不断发展中。
要点二
详细描述
微波技术的发展始于20世纪初的基础研究，随着电子技术 和计算机技术的不断发展，微波技术逐渐从实验室走向实 际应用。在通信领域，微波技术率先得到广泛应用，如微 波接力通信、卫星通信等。随后，在雷达、加热、医疗等 领域，微波技术也得到了广泛的应用和发展。目前，随着 新材料和新技术的发展，微波技术仍在不断创新和进步中 。
向，以实现微波技术的绿色发展。
THANK YOU
感谢各位观看
新型微波材料的研究与应用
总结词
新型微波材料的研发是推动微波技术进步的关键，它们在改 善微波性能、提高系统稳定性等方面具有重要作用。
详细描述
随着科技的不断发展，新型微波材料如碳纳米管、石墨烯等 逐渐受到关注。这些材料具有优异的电磁性能，能够大幅提 高微波的传输效率和稳定性，为微波技术的应用开拓更广阔 的领域。
微波技术基础学习课件精品共68页
பைடு நூலகம்
微波技术基础学习课件精品
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
微波技术_史密斯圆图
短路点，坐标为（-1,0）。此处对应于������ = ������，������ = ������， ������ = ������，������ =
∞，������ = ������������������������ ；
r ￪，半径￬ 圆心都在r=1直线上 都在（1，0）点与实轴相切
i
x=1 x=0.5 x=2
x=0
r
x=-0.5 x=-1 x=-2
实轴上的点对应纯电阻，以此为界 感性电感（x>0）对应电抗圆在上半平面 容性电感（x<0）对应电抗圆在下半平面
3. 阻抗圆图
反射系数圆+电阻圆+电抗圆 ——> 阻抗圆图
与||1的一组同心圆一一对应
Im
||＝0 ||＝0.5 ||＝1
ρ =1 ρ =3 ρ =
Re
2. 等电阻圆和等电抗圆
归一化阻抗
Z in(z ') 1 1 r ji 1 r2 i2 j 2i z r jx ~ 2 2 (1 r ) i Z0 1 1 r ji
2
2
第二式为归一化电抗的轨迹方程， 当x等于常数时，其轨迹为一簇圆弧；（||1）
圆心坐标：
1 1, x
0 0.5
半径： 1
1 x
2
x 圆心 半径
(1, ±) (1, ±2) (1, ±1) (1, ±2) (1,0) ± 2 1 1/2 0
缩小为点(1,0)
直线，对应纯电阻
感性半圆与容性半圆的分界线是纯电阻线。
⑤ 外圆标度及方向
z ' r ji 2 e j 2 e
标度 方向
j ( 2 2 z ')
∞，������ = ������������������������ ；
r ￪，半径￬ 圆心都在r=1直线上 都在（1，0）点与实轴相切
i
x=1 x=0.5 x=2
x=0
r
x=-0.5 x=-1 x=-2
实轴上的点对应纯电阻，以此为界 感性电感（x>0）对应电抗圆在上半平面 容性电感（x<0）对应电抗圆在下半平面
3. 阻抗圆图
反射系数圆+电阻圆+电抗圆 ——> 阻抗圆图
与||1的一组同心圆一一对应
Im
||＝0 ||＝0.5 ||＝1
ρ =1 ρ =3 ρ =
Re
2. 等电阻圆和等电抗圆
归一化阻抗
Z in(z ') 1 1 r ji 1 r2 i2 j 2i z r jx ~ 2 2 (1 r ) i Z0 1 1 r ji
2
2
第二式为归一化电抗的轨迹方程， 当x等于常数时，其轨迹为一簇圆弧；（||1）
圆心坐标：
1 1, x
0 0.5
半径： 1
1 x
2
x 圆心 半径
(1, ±) (1, ±2) (1, ±1) (1, ±2) (1,0) ± 2 1 1/2 0
缩小为点(1,0)
直线，对应纯电阻
感性半圆与容性半圆的分界线是纯电阻线。
⑤ 外圆标度及方向
z ' r ji 2 e j 2 e
标度 方向
j ( 2 2 z ')
微波加热原理图
微波加热原理图
在微波加热器的原理图中，可以看到以下几个主要部分：一个电源部分，一个高压变压器连接到一个整流器，一个微波辐射器，以及一个加热腔。
电源部分的作用是提供微波加热器所需的电能。
它通常包括一个电源开关和保险丝，以确保电器的安全运行。
高压变压器是微波加热器中的关键组件。
它将低电压电能转换为高电压电能，以供微波辐射器使用。
整流器的作用是将高压交流电转换为直流电，以满足微波辐射器的需求。
微波辐射器是加热腔内的发射器，它产生和发射微波辐射。
微波辐射器通常由一个玻璃窗和一个微波发生器组成。
微波发生器产生微波，并将其通过玻璃窗传输到加热腔内。
加热腔是放置食物或其他需要加热的物品的空间。
它通常由金属材料制成，以确保微波能有效地反射并与物体相互作用，从而产生加热效果。
以上是微波加热原理图中的主要部分，它们共同工作，使微波加热器能够产生高频微波辐射，并将其传递给加热腔内的物体，从而实现加热的目的。